[工学]第13章同步原理_yin20090526.ppt

13.1 同步需求 同步就是要求系统的收发两端（或多端）在时间上保持步调一致，具有相同的频率和相位关系。信号同步是通信系统正常工作的前提。 13.1 同步需求 位同步：在接收端产生与发送码元重复频率和相位一致的定时脉冲序列，用于数字信号的采样判决。 帧同步：在接收端产生与每帧起止时刻相一致的定时脉冲序列。 例如：时分复用时基群、一次群、二次群…..的帧同步，电视信号的行同步、场同步等。 字同步：类似于帧同步。如线性分组码、数据等，均由字组成，定位了字才能确定高位、低位。 模拟通信：相干解调要求载波同步。 数字点对点通信：同步包括载波同步、位同步。 数字通信网络：同步包括载波同步、位同步、帧同步和网同步。 网同步使整个数字通信网内有一个统一的时间节拍标准。 13.2 载波信号恢复方法（载波同步） 在采用相干解调时,需要接收机产生与发射机同步的载波。 如果已调信号中包含有载波频率分量,则接收机可以将其过滤出来,经PLL环路提纯后作为相关解调的载波分量。 如果已调信号中未包含有载波频率分量,则通常采用三类方法获取载波： 一是将已调信号通过非线性变换后获取载波信号的高次波，经分频电路后获取载波； 二是采用锁相环(PLL)生成载波； 三是在发射机输出端在已调信号中插入专供接收机提取载波的导频分量。 13.2.1 非线性变换法 13.2.1 非线性变换法(续) 13.2 载波信号恢复方法 13.2.2 锁相环生成法 13.2 载波信号恢复方法 13.2.3 导频插入法 以2PSK的同相正交环为例分析：同相正交环也是PLL，但其等效的鉴相器输出相差为普通PLL的2倍。 一、噪声的表示方法 二、噪声对PLL作用的数学建模 13.5 码元同步 码元同步：位同步。在接收端的基带码流中提取。 作用：信号检测时需在码元结束时刻（即最大能量时刻）采样，需定时准确。 主要技术问题： 连“0” 串时无基带信号，位同步会漂移－－基带码型选择； 圆滑的基带波形使码流中的位时钟信息微弱，影响定时精度－－码元脉冲波型的影响； 主要技术措施： 数据辅助同步：利用固定结构码流的确知信息，或利用对接收数据的判决反馈信息； 对随机码流采用非数据辅助同步：开环同步、闭环同步。 13.5.2 随机数码码元同步 13.5.4 码元同步误差对误码的影响 13.5.4 码元同步误差对误码的影响 13.7 帧同步 ? 帧同步的实现通常是在每帧数据中插入一个特定的“头”标记。 ?两种帧同步方式： 1)帧标记法：周期性地在数据流中插入简单的帧标记； 2)帧同步码法：每帧或隔帧插入特殊的帧同步码字。 后一种方法常用。 ?采用相关运算可以提取出帧标记或帧同步码。 13.7 帧同步 13.8 网同步 13.8 网同步 13.8.1 固定通信网的网同步 13.8 网同步 13.8.2 移动通信网的网同步（基站同步） 第十三章同步原理 结束 课程网站：/jpkc/txyl/Course/index.asp 2、帧同步性能---假同步概率与漏同步概率 　　帧同步提取电路中阈值的设定是一个需仔细考虑的参数，它涉及帧同步提取时出现的假同步与漏同步概率，通常两者的要求是矛盾的。 ? 阈值太高，漏同步多，即当存在误码时，某些帧同步码字不能被识别； ? 阈值太低，假同步多，当信息码流中有与同步码字一样的码字时，会发生假同步。 　　假设准许N比特帧同步码字中出现k个错误，则这时假同步的概率是： 漏同步概率是： 式中p 表示系统的误码率, 　　　表示N中取j个的组合。 二、帧同步码方法(续) ·77· 3、帧同步保护 二、帧同步码方法(续) ·77· 仅依靠相关识别器无法同时满足对假同步和漏同步的要求，须设计帧同步保护电路，其作用是减小假同步和漏同步。 帧同步器工作于捕捉态时，没有帧同步信号输出，此时判决器的门限被置为较高值。只要识别器输出一个识别信号（因为判决门限比较高，这个信号是正确的帧同步信号的概率很高），即输出帧同步信号，则同步器进入维持状态，同时使判决器门限下降。 在维持状态下，因为判决门限较低，故识别器的漏识别概率减小，假识别概率增加。但可设计电路屏蔽假识别信号，使输出的仍是正确的帧同步信号。 在维持状态下，识别器也可能出现漏识别。但由于漏识别概率比较小，连续几帧出现漏识别的概率更小。只要识别器不连续出现多次漏识别，则电路使维持状态保持不变。否则电路使维持状态变为捕捉态，重新捕捉帧同步码。 若识别器第一次输出的脉冲信号为假识别信号（即首次捕获到的是信息数据中与帧同步码完全相同的码元序列），则系统将进入错误的同步维持状态，但在实际的信息传输中连续几帧都输出假识别信号的概率极小，所以这种错误的同步维持状态存在的时间是